Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Pflanzen spitzenmäßig wachsen

07.12.2011
Arbeitsgruppe der Universität Tübingen klärt Regulation von Transportprozessen auf, die zum Wachstum von Pflanzenzellen beitragen.

Das Wachstum vielzelliger Organismen beruht zum einen auf Zellteilung, zum anderen sind Zellen selbst auch in der Lage zu wachsen. Dieses Zellwachstum erfolgt in der Regel über die ganze Oberfläche verteilt und ist nicht auf bestimmte Regionen beschränkt.

Viele Organismen besitzen jedoch auch spezialisierte Zellen, die polar, das heißt an der Spitze, wachsen. Bisher ist die Steuerung von Transportwegen in solchen Zellen weitgehend unerforscht. Neue Ergebnisse eines Forscherteams um Dr. Sandra Richter und um Prof. Gerd Jürgens vom Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen der Universität Tübingen deuten nun darauf hin, dass Wachstum an der Spitze nicht durch einen gerichteten direkten Transportweg zur Zelloberfläche gewährleistet wird, sondern von einem Recycling-Vorgang abhängt. Diese Ergebnisse sind gerade in dem Fachmagazin Nature Cell Biology veröffentlicht worden (http://dx.doi.org/10.1038/ncb2389).

Im Allgemeinen wachsen Zellen durch die Fusion kleiner Transporteinheiten, sogenannter Vesikel, mit der Oberfläche der Zellen. Diese Vesikel dienen allerdings nicht nur der Oberflächenvergrößerung, sondern transportieren auch Moleküle innerhalb der Zelle und aus der Zelle hinaus. Diese intrazellulären Transportprozesse sind äußerst wichtig für Organismen und werden daher streng reguliert. Die Arbeitsgruppe von Gerd Jürgens an der Universität Tübingen beschäftigt sich unter anderem mit der Regulation solcher Transportprozesse in der Zelle am Beispiel der Modellpflanze Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand). Der Fokus liegt hierbei auf einer kleinen Gruppe von Proteinen, sogenannte ARF-Guanin-Nukleotid-Austauschfaktoren (ARF-GEFs), die die Bildung von Vesikeln entscheidend regulieren.

Frühere Publikationen konnten bereits zeigen, dass unterschiedliche intrazelluläre Transportwege von verschiedenen ARF-GEFs reguliert werden. So vermittelt der ARF-GEF GNOM einen polaren Recycling-Transportweg, der Membranen zur Zelloberfläche zurücktransportiert und dadurch für die Entwicklung von Arabidopsis essentiell ist. Ein anderer lebensnotwendiger Transportprozess in jeder Zelle wird dagegen von den ARF-GEFs GNOM und GNOM-LIKE1 zusammen reguliert.

In der aktuellen Publikation konnte nun GNOM-LIKE2 als ein ARF-GEF-Protein identifiziert werden, welches für das Spitzenwachstum im Pollen essentiell ist. Dabei vermittelt GNOM-LIKE2 nicht nur die polare Pollenkeimung, sondern ist auch für das Pollenschlauchwachstum von Bedeutung. Pollenschläuche transportieren die Spermazelle der Pflanze zur Eizelle. Interessanterweise ist GNOM-LIKE2 in der Lage, die Funktion von GNOM im polaren Recycling übernehmen. Das polare Recycling scheint somit zum Spitzenwachstum beizutragen. Da GNOM-LIKE2 in der Evolution offensichtlich mit den Blütenpflanzen entstanden ist, könnte sich GNOM-LIKE2 entwickelt haben, um das schnelle Wachstum von Pollen zu ermöglichen.

Kontakt:
Prof. Gerd Jürgens
Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen (ZMBP)
Entwicklungsgenetik
Auf der Morgenstelle 3
72076 Tübingen
Telefon +49 7071 29-78887
gerd.juergens@zmbp.uni-tuebingen.de
Dr. Sandra Richter
Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen (ZMBP)
Entwicklungsgenetik
Auf der Morgenstelle 3
72076 Tübingen
Telefon +49 7071 29-77463
sandra.richter@zmbp.uni-tuebingen.de

Michael Seifert | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neurobiologie - Die Chemie der Erinnerung
21.11.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Diabetes: Immunsystem kann Insulin regulieren
21.11.2017 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

Neues Elektro-Forschungsfahrzeug am Institut für Mikroelektronische Systeme

21.11.2017 | Veranstaltungen

Raumfahrtkolloquium: Technologien für die Raumfahrt von morgen

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wasserkühlung für die Erdkruste - Meerwasser dringt deutlich tiefer ein

21.11.2017 | Geowissenschaften

Eine Nano-Uhr mit präzisen Zeigern

21.11.2017 | Physik Astronomie

Zentraler Schalter

21.11.2017 | Biowissenschaften Chemie